Background: The Institute of Medicine calls for the use of clinical guidelines and practice parameters to promote “best practices” and to improve patient outcomes. Objective: 2007 update of the 2002 American College of Critical Care Medicine Clinical Guidelines for Hemodynamic Support of Neonates and Children with Septic Shock. Participants: Society of Critical Care Medicine members with special interest in neonatal and pediatric septic shock were identified from general solicitation at the Society of Critical Care Medicine Educational and Scientific Symposia (2001–2006). Methods: The Pubmed/MEDLINE literature database (1966–2006) was searched using the keywords and phrases: sepsis, septicemia, septic shock, endotoxemia, persistent pulmonary hypertension, nitric oxide, extracorporeal membrane oxygenation (ECMO), and American College of Critical Care Medicine guidelines. Best practice centers that reported best outcomes were identified and their practices examined as models of care. Using a modified Delphi method, 30 experts graded new literature. Over 30 additional experts then reviewed the updated recommendations. The document was subsequently modified until there was greater than 90% expert consensus. Results: The 2002 guidelines were widely disseminated, translated into Spanish and Portuguese, and incorporated into Society of Critical Care Medicine and AHA sanctioned recommendations. Centers that implemented the 2002 guidelines reported best practice outcomes (hospital mortality 1%–3% in previously healthy, and 7%–10% in chronically ill children). Early use of 2002 guidelines was associated with improved outcome in the community hospital emergency department (number needed to treat = 3.3) and tertiary pediatric intensive care setting (number needed to treat = 3.6); every hour that went by without guideline adherence was associated with a 1.4-fold increased mortality risk. The updated 2007 guidelines continue to recognize an increased likelihood that children with septic shock, compared with adults, require 1) proportionally larger quantities of fluid, 2) inotrope and vasodilator therapies, 3) hydrocortisone for absolute adrenal insufficiency, and 4) ECMO for refractory shock. The major new recommendation in the 2007 update is earlier use of inotrope support through peripheral access until central access is attained. Conclusion: The 2007 update continues to emphasize early use of age-specific therapies to attain time-sensitive goals, specifically recommending 1) first hour fluid resuscitation and inotrope therapy directed to goals of threshold heart rates, normal blood pressure, and capillary refill ≤2 secs, and 2) subsequent intensive care unit hemodynamic support directed to goals of central venous oxygen saturation >70% and cardiac index 3.3–6.0 L/min/m2.

Recent studies have underscored questions about the balance of risk and benefit of RBC transfusion. A better understanding of the nature and timing of molecular and functional changes in stored RBCs may provide strategies to improve the balance of benefit and risk of RBC transfusion. We analyzed changes occurring during RBC storage focusing on RBC deformability, RBC-dependent vasoregulatory function, and S -nitrosohemoglobin (SNO-Hb), through which hemoglobin (Hb) O 2 desaturation is coupled to regional increases in blood flow in vivo (hypoxic vasodilation). Five hundred ml of blood from each of 15 healthy volunteers was processed into leukofiltered, additive solution 3-exposed RBCs and stored at 1–6°C according to AABB standards. Blood was subjected to 26 assays at 0, 3, 8, 24 and 96 h, and at 1, 2, 3, 4, and 6 weeks. RBC SNO-Hb decreased rapidly (1.2 × 10 −4 at 3 h vs. 6.5 × 10 −4 (fresh) mol S -nitrosothiol (SNO)/mol Hb tetramer ( P = 0.032, mercuric-displaced photolysis-chemiluminescence assay), and remained low over the 42-day period. The decline was corroborated by using the carbon monoxide-saturated copper-cysteine assay [3.0 × 10 −5 at 3 h vs. 9.0 × 10 −5 (fresh) mol SNO/mol Hb]. In parallel, vasodilation by stored RBCs was significantly depressed. RBC deformability assayed at a physiological shear stress decreased gradually over the 42-day period ( P < 0.001). Time courses vary for several storage-induced defects that might account for recent observations linking blood transfusion with adverse outcomes. Of clinical concern is that SNO levels, and their physiological correlate, RBC-dependent vasodilation, become depressed soon after collection, suggesting that even “fresh” blood may have developed adverse biological characteristics.

Objectives: The American College of Critical Care Medicine provided 2002 and 2007 guidelines for hemodynamic support of newborn and pediatric septic shock. Provide the 2014 update of the 2007 American College of Critical Care Medicine “Clinical Guidelines for Hemodynamic Support of Neonates and Children with Septic Shock.” Design: Society of Critical Care Medicine members were identified from general solicitation at Society of Critical Care Medicine Educational and Scientific Symposia (2006–2014). The PubMed/Medline/Embase literature (2006–14) was searched by the Society of Critical Care Medicine librarian using the keywords: sepsis, septicemia, septic shock, endotoxemia, persistent pulmonary hypertension, nitric oxide, extracorporeal membrane oxygenation, and American College of Critical Care Medicine guidelines in the newborn and pediatric age groups. Measurements and Main Results: The 2002 and 2007 guidelines were widely disseminated, translated into Spanish and Portuguese, and incorporated into Society of Critical Care Medicine and American Heart Association/Pediatric Advanced Life Support sanctioned recommendations. The review of new literature highlights two tertiary pediatric centers that implemented quality improvement initiatives to improve early septic shock recognition and first-hour compliance to these guidelines. Improved compliance reduced hospital mortality from 4% to 2%. Analysis of Global Sepsis Initiative data in resource rich developed and developing nations further showed improved hospital mortality with compliance to first-hour and stabilization guideline recommendations. Conclusions: The major new recommendation in the 2014 update is consideration of institution—specific use of 1) a “recognition bundle” containing a trigger tool for rapid identification of patients with septic shock, 2) a “resuscitation and stabilization bundle” to help adherence to best practice principles, and 3) a “performance bundle” to identify and overcome perceived barriers to the pursuit of best practice principles.

Extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) is used for respiratory and cardiac failure in children but is complicated by bleeding and thrombosis.(1) To measure the incidence of bleeding (blood loss requiring transfusion or intracranial hemorrhage) and thrombosis during ECMO support; (2) to identify factors associated with these complications; and (3) to determine the impact of these complications on patient outcome.This was a prospective, observational cohort study in pediatric, cardiac, and neonatal intensive care units in eight hospitals, carried out from December 2012 to September 2014.ECMO was used on 514 consecutive patients under age 19 years. Demographics, anticoagulation practices, severity of illness, circuitry components, bleeding, thrombotic events, and outcome were recorded. Survival was 54.9%. Bleeding occurred in 70.2%, including intracranial hemorrhage in 16%, and was independently associated with higher daily risk of mortality. Circuit component changes were required in 31.1%, and patient-related clots occurred in 12.8%. Laboratory sampling contributed to transfusion requirement in 56.6%, and was the sole reason for at least one transfusion in 42.2% of patients. Pump type was not associated with bleeding, thrombosis, hemolysis, or mortality. Hemolysis was predictive of subsequent thrombotic events. Neither hemolysis nor thrombotic events increased the risk of mortality.The incidences of bleeding and thrombosis are high during ECMO support. Laboratory sampling is a major contributor to transfusion during ECMO. Strategies to reduce the daily risk of bleeding and thrombosis, and different thresholds for transfusion, may be appropriate subjects of future trials to improve outcomes of children requiring this supportive therapy.

Objective: To investigate significant new morbidities associated with pediatric critical care. Design: Randomly selected, prospective cohort. Setting: PICU patients from eight medical and cardiac PICUs. Patients: This was a randomly selected, prospective cohort of PICU patients from eight medical and cardiac PICUs. Measurements and Main Results: The main outcomes measures were hospital discharge functional status measured by Functional Status Scale scores and new morbidity defined as an increase in the Functional Status Scale of more than or equal to 3. Of the 5,017 patients, there were 242 new morbidities (4.8%), 99 PICU deaths (2.0%), and 120 hospital deaths (2.4%). Both morbidity and mortality rates differed (p < 0.001) among the sites. The worst functional status profile was on PICU discharge and improved on hospital discharge. On hospital discharge, the good category decreased from a baseline of 72% to 63%, mild abnormality increased from 10% to 15%, moderate abnormality status increased from 13% to 14%, severe status increased from 4% to 5%, and very severe was unchanged at 1%. The highest new morbidity rates were in the neurological diagnoses (7.3%), acquired cardiovascular disease (5.9%), cancer (5.3%), and congenital cardiovascular disease (4.9%). New morbidities occurred in all ages with more in those under 12 months. New morbidities involved all Functional Status Scale domains with the highest proportions involving respiratory, motor, and feeding dysfunction. Conclusions: The prevalence of new morbidity was 4.8%, twice the mortality rate, and occurred in essentially all types of patients, in relatively equal proportions, and involved all aspects of function. Compared with historical data, it is possible that pediatric critical care has exchanged improved mortality rates for increased morbidity rates.

Objective: Changes in technology and increased reports of successful extracorporeal life support use in patient populations, such as influenza, cardiac arrest, and adults, are leading to expansion of extracorporeal life support. Major limitations to extracorporeal life support expansion remain bleeding and thrombosis. These complications are the most frequent causes of death and morbidity. As a pilot project to provide baseline data for a detailed evaluation of bleeding and thrombosis in the current era, extracorporeal life support patients were analyzed from eight centers in the Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development Collaborative Pediatric Critical Care Research Network. Study Design: Retrospective analysis of patients (< 19 yr) reported to the Extracorporeal Life Support Organization registry from eight Collaborative Pediatric Critical Care Research Network centers between 2005 and 2011. Setting: Tertiary children's hospitals within the Collaborative Pediatric Critical Care Research Network. Subjects: The study cohort consisted of 2,036 patients (13% with congenital diaphragmatic hernia). Interventions: None. Main Results: In the cohort of patients without congenital diaphragmatic hernia (n = 1,773), bleeding occurred in 38% of patients, whereas thrombosis was noted in 31%. Bleeding and thrombosis were associated with a decreased survival by 40% (relative risk, 0.59; 95% CI, 0.53–0.66) and 33% (odds ratio, 0.67; 95% CI, 0.60–0.74). Longer duration of extracorporeal life support and use of venoarterial cannulation were also associated with increased risk of bleeding and/or thrombotic complications and lower survival. The most common bleeding events included surgical site bleeding (17%; n = 306), cannulation site bleeding (14%; n = 256), and intracranial hemorrhage (11%; n = 192). Common thrombotic events were clots in the circuit (15%; n = 274) and the oxygenator (12%; n = 212) and hemolysis (plasma-free hemoglobin > 50 mg/dL) (10%; n = 177). Among patients with congenital diaphragmatic hernia, bleeding and thrombosis occurred in, respectively, 45% (n = 118) and 60% (n = 159), Bleeding events were associated with reduced survival (relative risk, 0.62; 95% CI, 0.46–0.86) although thrombotic events were not (relative risk, 0.92; 95% CI, 0.67–1.26). Conclusions: Bleeding and thrombosis remain common complications in patients undergoing extracorporeal life support. Further research to reduce or eliminate bleeding and thrombosis is indicated to help improve patient outcome.

Importance

 Functional status assessment methods are important as outcome measures for pediatric critical care studies. 

Objective

 To investigate the relationships between the 2 functional status assessment methods appropriate for large-sample studies, the Functional Status Scale (FSS) and the Pediatric Overall Performance Category and Pediatric Cerebral Performance Category (POPC/PCPC) scales. 

Design, Setting, and Participants

 Prospective cohort study with random patient selection at 7 sites and 8 children’s hospitals with general/medical and cardiac/cardiovascular pediatric intensive care units (PICUs) in the Collaborative Pediatric Critical Care Research Network. Participants included all PICU patients younger than 18 years. 

Main Outcomes and Measures

 Functional Status Scale and POPC/PCPC scores determined at PICU admission (baseline) and PICU discharge. We investigated the association between the baseline and PICU discharge POPC/PCPC scores and the baseline and PICU discharge FSS scores, the dispersion of FSS scores within each of the POPC/PCPC ratings, and the relationship between the FSS neurologic components (FSS-CNS) and the PCPC. 

Results

 We included 5017 patients. We found a significant (P < .001) difference between FSS scores in each POPC or PCPC interval, with an FSS score increase with each worsening POPC/PCPC rating. The FSS scores for the good and mild disability POPC/PCPC ratings were similar and increased by 2 to 3 points for the POPC/PCPC change from mild to moderate disability, 5 to 6 points for moderate to severe disability, and 8 to 9 points for severe disability to vegetative state or coma. The dispersion of FSS scores within each POPC and PCPC rating was substantial and increased with worsening POPC and PCPC scores. We also found a significant (P < .001) difference between the FSS-CNS scores between each of the PCPC ratings with increases in the FSS-CNS score for each higher PCPC rating. 

Conclusions and Relevance

 The FSS and POPC/PCPC system are closely associated. Increases in FSS scores occur with each higher POPC and PCPC rating and with greater magnitudes of change as the dysfunction severity increases. However, the dispersion of the FSS scores indicated a lack of precision in the POPC/PCPC system when compared with the more objective and granular FSS. The relationship between the PCPC and the FSS-CNS paralleled the relationship between the FSS and POPC/PCPC system.

Objectives: Assessments of care including quality assessments adjusted for physiological status should include the development of new morbidities as well as mortalities. We hypothesized that morbidity, like mortality, is associated with physiological dysfunction and could be predicted simultaneously with mortality. Design: Prospective cohort study from December 4, 2011, to April 7, 2013. Setting: General and cardiac/cardiovascular PICUs at seven sites. Patients: Randomly selected PICU patients from their first PICU admission. Interventions None. Measurements and Main Results: Among 10,078 admissions, the unadjusted morbidity rates (measured with the Functional Status Scale and defined as an increase of ≥ 3 from preillness to hospital discharge) were 4.6% (site range, 2.6–7.7%) and unadjusted mortality rates were 2.7% (site range, 1.3–5.0%). Morbidity and mortality were significantly (p < 0.001) associated with physiological instability (measured with the Pediatric Risk of Mortality III score) in dichotomous (survival and death) and trichotomous (survival without new morbidity, survival with new morbidity, and death) models without covariate adjustments. Morbidity risk increased with increasing Pediatric Risk of Mortality III scores and then decreased at the highest Pediatric Risk of Mortality III values as potential morbidities became mortalities. The trichotomous model with covariate adjustments included age, admission source, diagnostic factors, baseline Functional Status Scale, and the Pediatric Risk of Mortality III score. The three-level goodness-of-fit test indicated satisfactory performance for the derivation and validation sets (p > 0.20). Predictive ability assessed with the volume under the surface was 0.50 ± 0.019 (derivation) and 0.50 ± 0.034 (validation) (vs chance performance = 0.17). Site-level standardized morbidity ratios were more variable than standardized mortality ratios. Conclusions: New morbidities were associated with physiological status and can be modeled simultaneously with mortality. Trichotomous outcome models including both morbidity and mortality based on physiological status are suitable for research studies and quality and other outcome assessments. This approach may be applicable to other assessments presently based only on mortality.

Abstract Circulating red blood cell extracellular vesicles (RBC-EVs) are a promising biomarker for vascular health. However, generating, isolating, and characterizing physiologically relevant RBC-EVs with sufficient yield and purity for biological studies is non-trivial. Here, we present and rigorously characterize an in vitro model to mimic RBC-EV production during shear stress via mechanosensitive piezo1 ion channel stimulation. We optimize our RBC-EV isolation protocol to minimize hemolysis, maximize RBC-EV yield and purity, and improve the ease of EV characterization. RBC-EV purity was measured by quantifying protein (e.g., particles/ μ g), large particle (e.g., protein aggregates), and platelet EV contamination. This study compared RBC-EV isolation performance using membrane-based affinity (e.g., exoEasy), ultrafiltration (e.g., Amicon Ultra-15), and ultracentrifugation, with and without size exclusion chromatography purification. We found that treating 6% hematocrit with 10 μ M piezo1-agonist yoda1 for 30 minutes and isolating RBC-EVs using ultracentrifugation minimized RBC hemolysis and maximized RBC-EV yield (~10 12 particles/mL) and purity, provided the most consistent RBC-EV preparations, and improved ease of RBC-EV characterization. Our pressure myography experiments suggest that co-isolated protein contaminants, but not piezo1 RBC-EVs, induce rapid mouse carotid artery vasodilation. These results underscore the importance of characterizing EV purity for biological experiments. The standardized methods outlined here enable mechanistic studies of how RBC-EVs generated in physiological flow affect vascular response.